Какво е подсирване?

В кулинарията подсирването е разбиване на емулсия или колоид на големи части с различен състав чрез физико-химичните процеси на флокулация, смесване и коалесценция. Подсирването е умишлено и желателно при приготвянето на сирене и тофу; неволно и нежелано при приготвянето на сосове и крем. Подсирването се получава естествено в млякото, ако млякото не е използвано до изтичане срока на годност или ако млякото престои при топла температура.

Млякото се състои от няколко съединения, предимно мазнини, протеини и захар. Протеинът в млякото обикновено се суспендира в колоиден разтвор, което означава, че малките протеинови молекули се носят свободно и независимо. Тези плаващи протеинови молекули пречупват светлината и допринасят (със суспендираната мазнина) за белия вид на млякото. Обикновено тези протеинови молекули се отблъскват, позволявайки им да се носят, без да се натрупват, но когато рН на техния разтвор се промени, те могат да се привличат и образуват бучки. Това се случва, когато млякото се сгъсти, тъй като рН спада и става по-киселинно, протеиновите (казеинови и други) молекули се привличат и се превръщат в „извара“, плаващи в разтвор на полупрозрачна суроватка. Тази реакция на натрупване се случва по-бързо при по-топли температури, отколкото при ниски температури.

Какви са продуктите в млякото, които му позволяват да се извива?

Млякото е емулсия или колоид от мастно-мастни глобули в смес, съдържаща вода, въглехидрати, минерали и протеини.

Основните съставки на млякото са вода, мазнини, протеини, лактоза (млечна захар) и минерали (соли). Млякото също така съдържа следи от други вещества като пигменти, ензими, витамини, фосфолипиди (вещества с подобни на мазнини свойства) и газове.

Какво е съдържанието на мазнини в млякото?

Според The ​​Dairy Council, пълномасленото мляко има 3,9% мазнини (т.е. съдържа 3,9 g мазнини на 100 g), полуобезмасленото мляко има 1,7% мазнини, 1% мазнини мляко има 1% мазнини, а обезмасленото мляко има 0,3% масленост.

Какви протеини се съдържат в млякото?

Повечето мляко, пиено в САЩ, идва от млечните жлези на кравите. Основните протеини, открити в млякото, са уникални и не се намират в тъкани, различни от млечните жлези. Млечните протеини, особено казеините, имат аминокиселинен състав, полезен за растежа и развитието на малките. Други протеини в млякото включват набор от ензими, протеини, участващи в транспортирането на хранителни вещества, протеини, участващи в резистентност към болести (антитела и други), растежни фактори и др. (Вж. Справка 1). Казеинът представлява 79,5% от протеините, открити в кравето мляко.

Млякото съдържа 3,3% общ протеин. Млечните протеини съдържат всички 9 незаменими аминокиселини, необходими на хората. Млечните протеини се синтезират в млечната жлеза, но 60% от аминокиселините, използвани за изграждането на протеините, се получават от диетата на кравата. Общото съдържание на млечен протеин и аминокиселинният състав варират в зависимост от породата крави и индивидуалната генетика на животните. (2)

Суроватъчният протеин съдържа 19,3% от съдържанието на протеин в млякото. В млякото на повечето видове има 3 или 4 казеина; различните казеини са различни молекули, но са сходни по структура. Всички други протеини, открити в млякото, са групирани заедно под наименованието суроватъчни протеини. Основните суроватъчни протеини в кравето мляко са В бета-лактоглобулин В. иВ алфа-лакталбумин.В

ОІ-ЛактоглобулинВ е основният суроватъчен протеин от краве и овче мляко и присъства и в много други видове бозайници; забележително изключение са хората.

защо

Молекулата на казеина

Семейство сродни фосфопротеини (О ± S1, О ± S2, ОІ, Оє).

Казеинът съдържа голям брой пролинови остатъци, които не си взаимодействат. Липсват и дисулфидни мостове. В резултат на това тя има относително малко третична структура. Той е относително хидрофобен, което го прави слабо разтворим във вода. Той се намира в млякото като суспензия от частици, наречени казеинови мицели,

Казеинът съдържа голям брой пролинови остатъци, които не си взаимодействат. Липсват и дисулфидни мостове. В резултат на това тя има относително малко третична структура. Той е относително хидрофобен, което го прави слабо разтворим във вода. Намира се в млякото като суспензия от частици, наречени казеинови мицели, В

Изображение: Казеинова мицела, капа касеин в синьо, алфа казеин в червено, бета казеин в магента, кислород от вода в циан. Източник: Kumosinski, T.F., King, G. и Farrell, H.M., Jr. (1994). Сравнение на триизмерните молекулярни модели на говежди субмицеларни казеини с рентгеново разсейване с малък ъгъл.

Казеините в кравето мляко могат да включват различни форми, като кравето мляко обикновено съдържа един от двата вида бета казеин. в зависимост от индивидуалния генетичен профил на кравата, произведеното мляко ще съдържа или А1-бета казеини, или А2-бета казеини.В

Всички казеинови молекули имат поне един естерен свързан фосфат. Нито един от суроватъчните протеини няма това

TheВ изоелектрична точкаВ казеин е 4.6. Тъй като рН на млякото е 6,6, казеинът има отрицателен заряд в млякото

Казеините имат много неравномерно разпределение на зарядите по молекулата, докато в основните суроватъчни протеини зарядите са по-равномерно разпределени. Това обяснява едно от основните свойства на казеините в млякото, тяхната амфифилна природа. Заредените региони като цяло са водолюбиви или хидрофилни, а незаредените области по молекулата са по-хидрофобни или ненавиждащи водата. Тъй като тези области са неравномерно разпределени по молекулата, тези региони са по-изложени

При протеините с равномерно разпределение хидрофилните и хидрофобните области се отменят основно. Благодарение на амфифилната природа на молекулите на казеина се появява едно от най-важните свойства на казеина, казеиновата мицела. Повечето казеини в млякото се намират в сложни хлабави агрегати, наречени мицели

казеиновата мицела се стабилизира по два начина. Първият калциев фосфат се намира във високи концентрации в млякото и в самата казеинова мицела. Концентрацията е такава, че се образуват малки агрегати на фосфат. Част от фосфата е относително свободна за преминаване в и извън мицелата, а част от фосфата е силно свързана с протеина. Този свързан фосфат е в малки агрегати от неразтворен (колоиден) калциев фосфат. Те са склонни да циментират мицелата заедно, стабилизирайки нейната структура

к-казеин и подсирване на мляко

Другият стабилизиращ ефект се дължи на свойството на К-казеин. К-казеинът има в структурата си въглехидратна група, която е естерифицирана до треонин в протеина. Тази въглехидратна група съдържа някои отрицателно заредени групи. Резултатът е, че К-казеинът става по-хидрофилен в една част от молекулата. В мицелата K-казеинът и до известна степен Bcasein се локализира възможно най-близо до или се простира във водния интерфейс на мицелата. Това стабилизира мицелата, като предотвратява агрегирането на мицелите чрез стерично отблъскване (чрез предотвратяване на близък подход между казеиновите мицели). За K-казеин пептидната връзка между 105-та и 106-та аминокиселина е уязвима на хидролиза от протеолитични ензими (микробен коагулатор или сирище). Това е механизмът за образуване на извара (чрез отстраняване на съдържащата въглехидрати част от протеина и по този начин намаляване на стеричната стабилност). Загубата на защитата на K-казеина позволява на казеиновите мицели да се агрегират и да образуват кохерентна сирена.

За да се разбере как химозинът коагулира млякото, трябва да се знае нещо за млечните протеини. По-голямата част от млечния протеин е казеин и има четири основни типа казеинови молекули: алфа-s1, алфа-s2, бета и капа. Алфа и бета казеините са хидрофобни протеини, които лесно се утаяват от калция - нормалната концентрация на калций в млякото е далеч по-голяма от тази, необходима за утаяване на тези протеини. Капа казеинът обаче е съвсем различна молекула - той не може да се утаява с калций. Тъй като казеините се секретират, те се асоциират в агрегати, наречени мицели, в които алфа и бета казеините се предпазват от утаяване чрез взаимодействието им с капа казеин. По същество каппа казеинът обикновено поддържа по-голямата част от млечния протеин разтворим и предотвратява спонтанната му коагулация.

Въведете химозин

Химозинът протеолитично реже и инактивира капа казеин, превръщайки го в пара-каппа-казеин и по-малък протеин, наречен макропептид. Пара-каппа-казеинът няма способността да стабилизира мицеларната структура и неразтворимите в калций казеини се утаяват, образувайки извара.

Молекулите на казеина също могат да бъдат отделени от суроватката чрез утаяване на казеина с киселина (подобно на това, което се случва в стомаха, когато се консумира мляко) или чрез разрушаване на мицеларната структура чрез частична хидролиза на протеиновите молекули с протеолитичен ензим. В стомаха на младите от много видове има ензим, наречен В ренинВ, който специфично хидролизира част от казеиновата мицела, което води до образуване на АВ извара. Класическият метод за утаяване на казеин в кравето мляко, който се прави в лабораторията, е бавно добавяне на HCl (0,1 N), за да се намали рН на млякото до 4,6. Казеинът постепенно ще образува утайка докато относително малко от останалите млечни протеини ще се утаи Различните комбинации от контролирано киселинно утаяване и ензимна хидролиза на казеин са в основата на производството на сирене. Често се използват специфични бактериални култури, за да се установят условията за понижено рН и секреция на протеолитични ензими, които образуват различните видове сирена.

Какво е суроватка?

Суроватката е течността, останала след изцеждането и прецеждането на млякото. Суроватъчните протеини се състоят от О ± -лакталбумин, ОІ-лактоглобулин, серумен албумин, имуноглобулини,

Суроватъчният протеин е висококачествен протеин, който се съдържа естествено в млечните продукти. Това е „пълен“ протеин, съдържащ всички основни аминокиселини, необходими на човешкото тяло, и е лесно смилаем.

Суроватъчни протеини,В наричан още В серумни протеини, В не съдържат фосфор В и В. не коагулират при рН 4.6.

суроватката може да се използва за приготвяне на сирене рикота. Традиционно суроватката от овче мляко се сварява, докато стане мека пухкава извара.

Ефект на рН

Тъй като рН спада и става по-кисело, протеиновите (казеинови) молекули се привличат една друга и се превръщат в „извара“, плаващи в разтвор на полупрозрачна суроватка. Тази реакция на натрупване се случва по-бързо при по-топли температури, отколкото при ниски температури.

Изварата е млечен продукт, получен чрез коагулация на мляко в процес, наречен извара. Коагулацията може да бъде причинена чрез добавяне на сирище или някакво ядливо киселинно вещество, като лимонов сок или оцет, и след това оставянето му да престои.